一种远控节流装置及采用该装置的测试系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及石油钻井设备领域，特别涉及一种远控节流装置及采用该装置的测试系统，所述远控节流装置包括节流阀、伺服系统和控制单元，所述节流阀的输入侧和/或输出侧设置传感器，所述伺服系统传动连接所述节流阀，所述伺服系统和所述传感器分别连接所述控制单元，所述控制单元能够改变所述伺服系统旋转方向，调整所述节流阀开度，实现节流阀开度的电控调整，调整快速、方便，劳动强度较低，调整精度较高，能够实现对节流阀的远程控制，所述测试系统通过采用上述远控节流装置，避免操作人员进入高压试验区域，降低高压设备测试过程中的操作风险，降低了压裂泵、钻井泵等高压设备测试过程的操作风险和劳动强度，且使测试结果更准确。确。确。

【技术实现步骤摘要】
一种远控节流装置及采用该装置的测试系统


[0001]本技术涉及石油钻井设备领域，特别涉及一种远控节流装置及采用该装置的测试系统。

技术介绍

[0002]随着石油钻井技术不断发展，大功率、高泵压的压裂泵和钻井泵等设备的需求越来越多，这类高压设备产品在出厂前均需要做高压测试，模拟实际生产使用状态，以检测其实际工况，避免在使用过程中发生危险。
[0003]现有的压裂泵、钻井泵等高压设备在测试过程中，为了模拟实际工况中地层施加的超高压力，需要使用到节流阀，在流量不变的情况下调整节流阀开度，实现压力大小的调整，节流阀一般采用手动、液压驱动方式实现操作及控制，手动控制方式是人为驱动节流阀螺杆，通过正反旋转控制节流阀的开度，液压驱动是使用外置液压源驱动液缸，再由液缸驱动阀芯动作达到调整节流阀开度的目的，但是，手动控制方式需要根据测试需求，由操作人员进入高压作业区，多人配合操作，先停泵，再由操作人员根据经验手动调整节流阀开度，操作风险较大，调压时间长，劳动强度大，且无法准确判定节流阀的开度，而液压驱动有一定延时性，操作过程中也无法精确控制节流阀开度。
[0004]所以，目前亟需要一种技术方案，以解决现有高压设备测试过程中，节流阀调整操作风险大、时间长且无法精确控制开度的技术问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于：针对
技术介绍
中存在的问题，提供了一种远控节流装置及采用该装置的测试系统。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：
[0007]一种远控节流装置，包括节流阀、伺服系统和控制单元，所述节流阀的输入侧和/或输出侧设置传感器，所述伺服系统传动连接所述节流阀，所述伺服系统和所述传感器分别连接所述控制单元，所述控制单元通过所述伺服系统调整所述节流阀开度。
[0008]本技术的一种远控节流装置，由控制单元通过电信号控制伺服系统，通过伺服系统实现节流阀开度的电控调整，调整快速、方便，仅由一人即可完成节流阀调整，劳动强度较低，同时，配合传感器检测流体参数数据，根据测得数据对节流阀开度进行适应调整，调整精度较高，且常规电控控制单元能够较容易的通过延长导线或无线连接的方式进行控制，能够实现对节流阀的远程控制，避免操作人员进入高压试验区域，降低高压设备测试过程中的操作风险。
[0009]作为本技术的优选方案，所述控制单元无线连接有终端设备，所述终端设备能够显示传感器检测数据，所述终端设备能够无线远程调整所述控制单元工作。
[0010]作为本技术的优选方案，所述控制单元包括PLC和物联网云盒子，所述控制单元通过云物联网与所述终端设备无线连接。采用云物联网实现控制单元与终端设备的无线
连接，能够通过4G/5G网络传输信号，在远端直接观察传感器检测数据并调整节流阀开度，避免人员到高压区域内操作节流阀，达到无线远程控制和监控的目的。
[0011]作为本技术的优选方案，所述伺服系统包括传动连接的伺服电机和减速机，所述减速机与所述节流阀传动连接，所述伺服电机连接伺服驱动器。伺服电机在防尘、防水方面具有很大优势，使用稳定性好，响应速度快，无滞后，精确度较高，同时，在高压环境下工作，流体压力对节流阀阀芯的冲击会反馈到动力输出端，伺服电机通电情况下能够形成稳定的磁场，具有悬停功能，能够有效的提供烦扭矩力，稳定节流阀阀芯的开度。
[0012]作为本技术的优选方案，所述控制单元包括带断电记忆功能的编码器，所述编码器与所述伺服驱动器连接。所述编码器的数据储运在伺服驱动器中，使得在突然断电的情况下也能够知道节流阀的开度位置及当前传感器检测数据，确保安全操作。
[0013]作为本技术的优选方案，所述控制单元集成设置在控制箱内。使节流装置的电控部分集成在一起，方便进行电控部分的模块化制备和使用。
[0014]作为本技术的优选方案，还包括基座，所述节流阀、所述伺服系统和所述控制箱集成设置在所述基座上。使得节流装置的机械部分和电控部分集成为一个整体，方便组装、使用和整体搬运，适应于石油钻井行业搬家频率较高的特点。
[0015]作为本技术的优选方案，所述基座内设置配重结构，所述基座设置叉车插入口和起吊构件。使基座具有良好的抗振动效果，在压裂泵、钻井泵等高压设备的测试过程中，不会发生振动，保证测试过程的顺利进行，同时，叉车插入口和起吊构件能够进一步方便节流装置的转运和吊装。
[0016]作为本技术的优选方案，还包括护罩，所述护罩遮蔽在所述基座顶面，所述护罩设置可开启和关闭的门板，所述护罩设置用于所述节流阀输入侧和输出侧管道穿过的通孔，所述护罩上设置电源插接安装座。使组成节流装置的各部件受到护罩的防护，在高压泄漏情况下对节流装置起到保护作用，延长节流装置的使用寿命，同时，护罩上设置可开启的门板能够方便节流装置各器件的安装和维护，电源插接安装座能够方便电源线路的快捷安装和拆除。
[0017]一种测试系统，包括如上所述的一种远控节流装置，所述远控节流装置的输入侧通过灌注管汇连接高压设备，输出侧通过排出管汇连接储存容器。
[0018]本技术的一种测试系统，通过采用上述的远控节流装置，实现对节流阀开度的远距离调整，减少操作人员键入高压试验区域的频率，降低了压裂泵、钻井泵等高压设备测试过程的操作风险和劳动强度，同时，由于通过伺服系统控制节流阀的开度，使对测试系统流体压力的调整快速、准确，使测试结果更准确。
[0019]作为本技术的优选方案，所述排出管汇上设置有缓冲弯头，所述缓冲弯头管道连接所述储存容器。使从排出管汇输出的高压流体直接喷射在缓冲弯头内壁，将流体转化为低压流体后再输入储存容器进行循环利用。
[0020]综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的一种远控节流装置的有益效果是：
[0021]1、由控制单元通过电信号控制伺服系统的旋转方向，实现节流阀开度的电控调整，调整快速、方便；
[0022]2、仅由一人即可完成节流阀调整，劳动强度较低；
[0023]3、配合传感器检测流体数据，根据测得数据对节流阀开度进行适应调整，调整精度较高；
[0024]4、控制单元能够较容易的通过延长导线或无线连接的方式进行控制，能够实现对节流阀的远程控制，避免操作人员进入高压试验区域，降低高压设备测试过程中的操作风险；
[0025]本技术的一种测试系统的有益效果是：
[0026]1、通过采用上述的远控节流装置，实现对节流阀开度的远距离调整，减少操作人员键入高压试验区域的频率，降低了压裂泵、钻井泵等高压设备测试过程的操作风险和劳动强度；
[0027]2、通过伺服系统控制节流阀的开度，使对测试系统流体压力的调整快速、准确，使测试结果更准确。
附图说明
[0028]图1是实施例1的一种远控节流装置的结构示意图；
[0029]图2是实施例1中所述节流阀和伺服系统的结构示意图；
[0030]图3是图4另一视角的结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种远控节流装置，其特征在于，包括节流阀（1）、伺服系统（5）和控制单元（4），所述节流阀（1）的输入侧和/或输出侧设置传感器（6），所述伺服系统（5）传动连接所述节流阀（1），所述伺服系统（5）和所述传感器（6）分别连接所述控制单元（4），所述控制单元（4）通过所述伺服系统（5）调整所述节流阀（1）开度。2.如权利要求1所述的一种远控节流装置，其特征在于，所述控制单元（4）无线连接有终端设备（7），所述终端设备（7）能够显示传感器（6）检测数据，所述终端设备（7）能够无线远程调整所述控制单元（4）工作。3.如权利要求2所述的一种远控节流装置，其特征在于，所述控制单元（4）包括PLC和物联网云盒子，所述控制单元（4）通过云物联网与所述终端设备（7）无线连接。4.如权利要求1所述的一种远控节流装置，其特征在于，所述伺服系统（5）包括传动连接的伺服电机（51）和减速机（52），所述减速机（52）与所述节流阀（1）传动连接，所述伺服电机（51）连接伺服驱动器。5.如权利要求4所述的一种远控节流装置，其特征在于，所述控制单元（4）包括带断电记忆功能的编码器，所述编码器与...

【专利技术属性】
技术研发人员：何长江，杨建军，谭继贵，王强，朱杰，
申请(专利权)人：四川宏华石油设备有限公司，
类型：新型
国别省市：